Вся Вселенная может быть обречена на испарение

Черные дыры - это одни из самых загадочных объектов в космосе. Они известны как "космические пылесосы", которые поглощают все, что находится поблизости. Но как выяснилось, они могут также испаряться. Согласно известной теории Стивена Хокинга, черные дыры со временем испаряются, причиной этого процесса является выделение частиц и фотонов в частности в виде излучения вокруг дыр. Квантовые поля в таком случае разрушаются горизонтом событий.

Однако, новое исследование астрофизиков из Университета Неймегена показало, что для этого процесса наличие горизонта событий иногда не критично. Достаточно крутой наклон кривизны пространства-времени мог бы привести к тому же результату. Это означает, что излучение Хокинга или что-то очень похожее на него, возможно, не ограничивается черными дырами. Эта теоретическая модель может распространяться на все, а вселенная, исходя из этого, — медленно испаряться. Таким образом, кроме излучения Хокинга, есть еще одна форма похожего излучения.

Как это работает?

Черные дыры - это объекты, которые имеют настолько сильную гравитацию, что даже свет не может покинуть их поверхность. Если вы находитесь достаточно близко к черной дыре, то ее гравитация становится настолько сильной, что развить скорость света становится невозможно. А ведь достигнув ее, можно было бы избежать этого притяжения. Порой даже становится невозможно достичь скорости света в вакууме, самой высокой во Вселенной. То расстояние от черной дыры, на котором это становится невозможно сделать, называется горизонтом событий.

Хокинг математически показал, что горизонты событий могут вмешиваться в сложную смесь флуктуаций, пульсирующих в хаосе квантовых полей. Волны, которые раньше уравновешивали процесс, больше не делают этого. В итоге получается дисбаланс, приводящий к образованию новых частиц и излучения. 

Энергия внутри этих частиц связана с черной дырой. В небольших их представителях вблизи горизонта событий образовывались бы частицы высокой энергии. Они могли бы поглотить большое количество энергии черной дыры и привели бы к исчезновению объекта. Большие черные дыры светились бы холодным светом и теряли бы свою энергию, как масса, гораздо дольше. 

Гипотетически похожие явления происходят в электрических полях. Эти явления известны как эффект Швингера. Если коротко, это когда материя создается из сильного электронного поля. И в отличие от описанной Хокингом концепции, для создания чего-то нового — в случае с космосом излучения, а в случае с электронным полем материи — им не нужен горизонт событий. Но тут стоит напомнить, что это тоже теория.

Исследователи задались вопросом: существует ли способ появления изучения в искривленном пространстве-времени, аналогичный эффекту Швингера? То есть может ли в космосе создаваться излучение, забирающее энергию черной дыры и ее уничтожающее, без помощи горизонта событий? Для того, чтобы на него ответить, ученые математически воспроизвели тот же эффект в различных гравитационных условиях.

В итоге, новое исследование показало, что черные дыры не единственные, кто испаряется. Существуют другие объекты в космосе, которые могут испаряться без помощи горизонта событий. Это открывает новые возможности для исследования космоса и понимания его природы.